地区：上海市 宝山区
关键词：中国医科大学附属第一医院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000003209
成果描述：
| (1)课题来源与背景：a.课题来源：国家自然科学基金，辽宁省自然科学基金等。b.背景：全世界大多数国家甲状腺癌的发病率约占全身恶性肿瘤的1%-2%,是内分泌器官癌症中发病率最高的一种，占头颈部恶性肿瘤发病率的首位。随着对甲状腺癌认识的深入和诊断技术的改进，甲状腺恶性肿瘤的发生率近年已呈上升趋势，成为备受关注的肿瘤之一，也是内分泌系统肿瘤领域的研究热点。国内外对于甲状腺癌的治疗仍采用单一的手术疗法,主要是由于甲状腺癌对放化疗不敏感,对于术后复发的问题难以解决。蛋白酶体抑制剂万珂已通过美国FDA认证而应用于多发性骨髓瘤及某些实体性恶性肿瘤的临床治疗并取得较好疗效。然而其抗肿瘤的分子作用机制远未阐明，限制了该类药物在临床肿瘤治疗的广泛应用。为此该项目采用基因工程、细胞转染、RNA干扰、流式细胞、实时定量PCR、报告基因检测、染色质免疫沉淀（ChIP）、凝胶电泳迁移率改变法（EMSA）、细胞免疫荧光等细胞分子生物学技术，深入探索内质网应激、氧化应激和整合应激在靶向化疗药物TRAIL和蛋白酶体抑制剂万珂对甲状腺肿瘤细胞杀伤效果中的作用及其分子机制。(2)技术原理及性能指标：a.技术原理：基因工程、细胞转染、RNA干扰、流式细胞、实时定量PCR、报告基因检测、染色质免疫沉淀（ChIP）、凝胶电泳迁移 率改变法（EMSA）、细胞免疫荧光等细胞分子生物学技术。b.性能指标：①明确了蛋白酶体抑制剂在敏感和不敏感甲状腺癌细胞株中差异性诱导内质网应激特异性死亡诱导分子CHOP，并且明确了整合应激诱导分子Nrf2在蛋白酶体抑制剂差异性诱导CHOP中的作用。 ②明确了甲状腺癌患者内质网应激标志分子GRP78表达水平与临床病理分类分期及预后的关系。 ③通过原代细胞培养，进一步明确了GRP78表达水平的临床意义及其在改善甲状腺癌蛋白酶体抑制剂耐药性中可能具有的重要作用。④明确了干扰素INF-r加强TRAIL诱导人甲状腺癌细胞凋亡是通过上调活性氧、及氧化应激介导的GAPDH细胞核内转位来实现的。 ⑤明确了衣霉素诱导的内质网应激通过下调细胞周期蛋白D1及其随后的存活素表达而增敏了甲状腺癌细胞ARO对TRAIL的效应。 ⑥明确了蛋白酶体抑制剂对活性氧产生及细胞内谷胱甘肽水平的影响。⑦解析了改变活性氧产生及细胞内谷胱甘肽水平对蛋白酶体抑制剂诱导凋亡的影响。 ⑧解析了活性氧产生及细胞内谷胱甘肽水平与蛋白酶体抑制剂抗肿瘤作用的关联性。 ⑨蛋白酶体抑制剂可以提高活性氧簇在甲状腺未分化癌细胞中的表达，促进肿瘤细胞凋亡，但这种效应有可能被抗氧化剂所抑制。 ⑩蛋白酶体抑制剂通过p38MAPK途径激活Nrf2的细胞核易位，进而导致GCLC的诱导作用和谷胱甘肽生成的连锁反应，成为蛋白酶体抑制剂在甲状腺癌细胞中的一种抗凋亡机制。（3）技术的创造性与先进性：a.首次表明，蛋白酶体抑制剂的抗肿瘤作用至少部分依赖于内质网应激诱导的CHOP所介导的细胞毒作用，而内质网应激诱导的GRP78拮抗此细胞毒作用。鉴于内质网应激以及GRP78在甲状腺癌中的重要作用及机理，至今仍无相关研究报道；该项目研究成果首次提出内质网应激在蛋白酶体抑制剂抗肿瘤中的意义，并在前期成果基础上进一步予以解析，属国内外首创。B.活性氧在蛋白酶体抑制剂抗甲状腺肿瘤中的意义完全未知。该项目解析了蛋白酶体抑制剂诱导甲状腺癌细胞凋亡作用，发现了在此过程中细胞内活性氧的变化，从活性氧角度探讨该类药物的抗癌作用，为临床上应用蛋白酶体抑制剂治疗甲状腺癌提供了实验依据，属国内外首次报道。C.Nrf2是一种碱性亮氨酸拉链转录因子，在诱导解毒、肿瘤的发生、抗氧化应激反应中占核心地位。作为一种抗凋亡基因，课题组首次证实蛋白酶体抑制剂通过p38MAPK途径激活Nrf2的细胞核易位，进而导致GCLC的诱导作用和谷胱甘肽生成的连锁反应，成为蛋白酶体抑制剂在甲状腺癌细胞中的一种抗凋亡机制，属国内外首创。（4）技术的成熟程度，适用范围和安全性:通过该项目多重分子机制的解析，增加课题组对蛋白酶体抑制剂抗肿瘤分子机制的理解，加深课题组对内质网应激在甲状腺癌中的意义理解，为临床合理用药提供可靠依据，为研发新药提供新思路，新靶点。将有助于新药的研发，有助于以蛋白酶体抑制剂为中心的综合 抗癌方案的强化与完善，有利于促进抗癌方案的个体化与合理性。解析蛋白酶体抑制剂诱导甲状腺癌细胞凋亡作用，探讨在此过程中细胞内活性氧的变化，以期从活性氧角度探讨该类药物的抗癌作用，为临床上应用蛋白酶体抑制剂治疗甲状腺癌提供实验依据。通过明确活性氧产生及细胞内GSH水平对蛋白酶体抑制剂抗肿瘤作用的影响，并证实了蛋白酶体抑制剂在甲状腺癌细胞中的抗凋亡机制之一是通过p38MAPK途径激活Nrf2的细胞核易位，进而导致GCLC的诱导作用和谷胱甘肽生成的连锁反应，将有助于扩展对该类药物药理作用的传统认识，有助于寻找新的药物作用靶点，对研究肿瘤细胞耐药10性，提高化疗效果有积极意义。（5）应用情况及存在的问题：a.应用情况：该研究得到了辽宁省肿瘤医院；辽宁医学院附属第一医院；秦皇岛市第一医院；沈阳医学院附属中心医院；辽宁省人民医院等多家三级甲等医院的大力支持，提供了大量的临床样本。B.存在的问题：该研究存在问题是样本量不够大，由于经费问题和时间问题没有进一步在动物身上将本研究中蛋白酶体抑制剂和TRAIL进行应用，仅仅做了一部分动物实验，期待将来本机制应用到动物实验及临床病人治疗中，该研究对对化疗耐药的问题提供了坚实的理论依据。另外针对该研究中提到的肿瘤特异性表达标记物，期待在临床中收集足够的血样，同步测定血清中的DJ1、survivin，这样可以对病人进行血清学筛查和肿瘤治疗过程中的检测指标，必将给肿瘤的诊断、治疗带来深远意义。A.首次证实蛋白酶体抑制剂在敏感性和不敏感性甲状腺癌细胞诱导谷胱甘肽合成能力和产生氧化应激程度不同，表明氧化应激在蛋白酶体抑制剂抗甲状腺癌中的作用。B.首次证实蛋白酶体抑制剂诱导内质网分子伴侣ORP150的表达，部分抵抗蛋白酶体抑制剂的抗甲状腺癌作用。C.首次证实p38介导的Nrf2活化作为抗凋亡机制部分抑制蛋白酶体抑制剂的抗甲状腺癌作用。 |
